излучения абсолютно черного тела:

..Г=-(е--1Г. (1.9)

где ft и fe - универсальные физические константы [55].

В дальнейшем Дебай [26] показал, что для вывода формулы Планка нет необходимости вводить понятие о резонаторах. К той же формуле можно прийти, следуя методике Джинса, если вместо равномерного распределения внергии по степеням свободы вычислить вероятное распределение в предположении, что энергия данного собственного колебания кратна hv, что эквивалентно гипотезе Планка.

Формула Планка с большой точностью была проверена Рубенсом и Курл-йаумом, измерявшим распределение интенсивности излучения черного тела в температурном интервале между 85 и 1773 К. а также Рубенсом и Михелем, показавшим, что закон Планка оправдывается с точностью до 1% в широкой области инфракрасного спектра [62].

Работами Планка был подведен определенный итог исследованиям в области теплового излучения, проведенным за 100 лет со времени открытия инфракрасных лучей.

С начала XX в. усиливается интерес к применению инфракрасной техники для решения все более возрастающего числа практических проблем. Развивается инфракрасная спектроскопия - этот мощный инструмент исследования взаимодействия излучения с веществом и идентификации различных iXHMH4ecKHX соединений. Разрабатывается прецизионная радиометрия, создаются приборы для радиометрического измерения температур звезд и планет. Патентная литература 1900-1920 гг. содержит многочисленные предложения по созданию инфракрасных приборов обнаружения кораблей, самолетов и людей, а также систем связи и автоматического наведения на цель средств поражения.

Одна из самых ранних инфракрасных систем пассивного типа, использующая термостолбик и гальванометр, описана в статье Гофмана [35]. Аппаратура позволяла обнаруживать человека на расстоянии около 200 м, а самолет- на расстоянии 1600 м. В целом попытки использования средств иифракрас- ой техники в аппаратуре военного назначения успеха не имели.

В период между первой и второй мировыми войнами усилились изыскания новых типов приемников излучения. Основным открытием этого периода является создание таллофида. Этот приемник был изобретен еще в военные годы, но Кейз [22] значительно увеличил его чувствительность путем добавки кислорода.

В 1917 г. Кейз обнаружил, что фогорезисторы, изготовленные из сернистого таллия, обработанного кислородом, чувствительны к инфракрасным лучам; в 1920 г. он создал таллофидный фотоэлемент, предназначенный для работы в ближней инфракрасной области спектра. Таллофидные приемники излучения применялись в системе связи, принятой на вооружение германской армией в 1935 г. Ее существование сохранялось в глубокой тайне до октября 1942 г., когда англичане захватили одну такую систему в районе Эль-Аламей- а. Максимальная дальность действия станции составляла около 8 км.

С 1930 г. начались систематические исследования воздействия теплового злучения на полупроводники. В результате этих исследований в Германии ыли разработаны приемники излучения из сульфида свинца и обнаружено увеличение их чувствительности при охлаждении. Это свойство было использовано при создании фоторезисторов, охлаждаемых твердой углекислотой И жидким воздухом. Под руководством профессора Пражского университета Гуддена была разработана технология изготовления чувствительных слоев Методом напыления в вакууме. Одновременно в^ Дрездене под руководством Герлиха и в Берлине под руководством Е. Кутчерг велись работы над методами химического нанесения чувствительного слоя. В результате этих ра-от в Германии были получены самые чувствительные приемники излучения длинноволновой границей около 4 мкм, сыгравшие важную роль в разра-

ботке многочисленных инфракрасных систем, главным образом военного назначения. Выпуск приемников на основе PbS был доведен в Германии до 4000 в месяц. Следует упомянуть также первый прибор для получения изображения в инфракрасных лучах с использованием метода эвапорографии. Он был изобретен Черни в 1929 г. [24] на основе работ сына Вильяма Гершеля - Джона Гершеля [33].

Наиболее значительной разработкой в тридцатых годах следует считать электронно-оптический преобразователь (ЭОП), первые образцы которого были изготовлены Дж. Холстом и его сотрудниками в 1934 г. Зворыкин и Мортон [72], используя для фотоэмиссионного слоя медь-цезий-окись и применяя последние достижения электронной оптики, разработали более совершенный образец ЭОП. В 1939-1942 гг. иа базе этих приборов в США была создана аппаратура для вождения танков в ночных условиях, а также оптические прицелы (снуперскопы и снайперскопы), широко применявшиеся на тихоокеанском театре военных действий. Снайперскопы, установленные на карабины 30-го калибра, обеспечивали прицельную стрельбу на расстоянии 50...60 м.

В 1946 г. появились новые преобразователи инфракрасного излучения в видимое изображение, названные метаскопами [13]. В них использовалось стимулированное излучение видимого света от слоев фосфора, предварительно возбужденных инфракрасным илн ультрафиолетовым излучением. По сравнению с ЭОП метаскопы оказались более простыми по конструкции, менее дорогостояш,ими, но более хрупкими и менее чувствительными.

Британский флот уже в 1941 г. применял на средиземноморском театре военных действий приборы ночного видения на основе электронно-оптических преобразователей изображения. С их помощью катера, возвращавшиеся после атаки, находили по сигнальным огням корабль-базу. ВВС начали использовать аналогичные приборы для опознавания своих самолетов начиная с 1942 г.

В немецкой армии ЭОП применялись в трех видах инфракрасной аппаратуры: приборах для вождения танков в ночных условиях, ночных срелко-вых прицелах и системах опознавания самолетов. Аппаратура первого вида позволяла продвигаться в условиях затемнения с обычной дневной скоростью. Освещение создавалось 100...200-ваттными лампами-фарами, закрытыми инфракрасным фильтром. При этом дорога была ясно видна на 90 м, а большие препятствия - на 80 м. Стрелковый прицел имел эффективную дальность действия до 90 м и применялся на советско-германском фронте.

Разработанные в этот период приборы наблюдения с флиннофокусным (250 мм) объективом позволяли различать объекты с температурой 200° С н выше и обнаруживать выхлопы самолетов на расстояниях до 32 км. Приборы обнаружения с диаметром зеркального объектива 600 мм имели дальности действия по танкам 7 км и по кораблям 20 км.

В военные годы был получен кристалл KRS-5 ( Krista]]e aus dem Schmelz-fluss ), прозрачный в длинноволновом диапазоне инфракрасного спектра, к открыты два новых типа приемника излучения. Один из них представлял кодификацию простого газового термометра и вошел в историю под названием пневматического инфракрасного приемника Голея [13]. Приемники этого типа использовались в экспериментальных установках и в военной технике применения не нашли.

В 1942 г. под руководством Андрюса [13] были разработаны сверхпроводящие болометры^ на основе тантала, охлаждаемого жидким гелием. В дальнейшем эти болометры были усовершенствованы благодаря использованию в качестве чувствительного элемента нитрида ниобия [13]. Впервые болометры начали использовать в инфракрасной аппаратуре обнаружения кораблей и летательных аппаратов в середине 20-х годов. Корпусом связи армии США были разработаны активные системы обнаружения с болометром, однако оки оказались не перспективными из-за отсутствия источников излучения высокой мощности. И только в 1935 г. была создана пассивная система, позволявшая обнаруживать крупные суда на расстоянии до 20...25 км.

Из английских разработок с болометрами можно отметить обзорную систему с объективом, имевшим диаметр входного зрачка 110 мм. Система был опробована в воздухе в 1937 г. и обеспечивала дальность обнаружения самолетов около 500 м. Возможно, это был первый случай, когда самолет был обнаружен в полете с другого самолета с помошью инфракрасной аппарату-

Вторая мировая война убедительно продемонстрировала эффективность применения инфракрасных приборов. Фактически все ведущие мировые державы использовали в военном деле инфракрасную аппаратуру. По мнению-известного специалиста в области инфракрасной техники Р. Хадсона, к концу войны и в послевоенный период Советский Союз вышел на передовые рубежи-в мире в области разработки инфракрасных систем [13].

Об огромном объеме работ в области инфракрасной техники в период 1935-1950 гг. свидетельствует изданная в Англии библиография (5500 наименований), вышедшая в 1954 г. Вторая часть библиографии, подготовленная к изданию в 1957 г., насчитывала 1600 наименований, включавших многие работы военного характера, рассекреченные к этому времени.

Несмотря на ограниченное применение инфракрасной техники во время второй мировой войны, военные разработки стимулировали в послевоенный период развитие приемников излучения, создание новых оптических материалов, прозрачных в инфракрасной области спектра, а также разработку самой различной аппаратуры для промышленности, транспорта, науки и медицины. Область применения инфракрасной техники настолько расширилась, что среди большого числа имен ученых, работавших в этой области, имена первооткрывателей оказались недостаточно известны. Любая попытка-восполнить этот пробел обязательно окажется неполной и в некоторых отношениях несвоевременной.

Наиболее обширной областью применения инфракрасной техники является спектроскопия. Уже к 1944 г. обзор по промышленному использованию инфракрасной спектроскопии насчитывал описание свыше 350 спектро& поглощения и библиографию с 2700 наименованиями.

Развитие современной техники фотографирования в инфракрасных лучах стало возможным благодаря разработке специальных сенсибилизирующих красителей. Уже в 1930 г. благодаря открытию неоцианита удалось получить фотографию солнечного спектра до длин волн около 1,16 мкм. В период 1931-1935 гг. были разработаны другие красители, позволившие расширить этот диапазон до 1,35 мкм.

В течение многих лет инфракрасная техника используется астрофизиками для получения информации о солнце, планетах и звездах. С помощью' инфракрасной аппаратуры были открыты новые звезды, изучена атмосфера планет, установлево наличие большого количества углекислого газа в атмосфере Венеры и метана в атмосфере Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. Большая заслуга в этом принадлежит советским ученым, которые, применив многокаскадные ЭОП в астрономии, впервые показали возможность снижения на несколько порядков величины экспозиции при фотографировании слабых звезд [4].

Благодаря использованию многокаскадных ЭОП удалось сфотографировать ряд туманностей в монохроматическом свете линий водорода и сделать важные выводы о структуре этих туманностей. Другим примером удачного использования ЭОП в научных исследованиях является разработка высокоскоростной лупы времени для исследования плазмы с временным разрешением порядка 10 с. С помощью усилителей яркости удается в несколько тысяч-раз повысить яркость рентгеновского изображения при сохранении достаточ-ои его четкости, благодаря чему значительно улучшаются условия работы и * десятки раз снижается доза облучения пациента, cvm РРРзсиьш установки широко используют в системах отопления, объя Р'товления пищи. Уже в 1938 г. фирма Форд Мотор Компани зова создании установки для сушки краски на автомобилях с исполь-медип инфракрасных излучателей. Применение инфракрасной техники в

Цине и биологии позволило разработать приборы для изучения адапта-